CN204384992U - 一种含汞污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种含汞污水处理装置，装置包括：油水汞分离器；气体总管道与气态汞吸附器的底部连接，气体总管道分别与油水汞分离器的顶部、气浮除汞器以及汞吸附过滤器通过管道连接；油水汞分离器的侧壁、气浮除汞器的侧壁以及汞吸附过滤器的顶部通过管道依次连接，汞吸附过滤器的底部通过净水管道与净水罐的侧壁上部连接。本实用新型实施例提供的装置对石油、天然气开采出现的含汞污水进行针对性处理，处理后含汞量在10ppb以下。

Description

一种含汞污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种含汞污水处理装置。

背景技术

中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水，而实现就近处理实现水资源的充分利用，同时污水经过就近处理，也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏，导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理最实用技术。

我国人均水资源拥有量仅为2250m³/人.年，不足世界平均水平的1/4。在我国600多个城市中，有300余座城市缺水，其中严重缺水城市有100余个，年缺水量近60亿m³，每年因缺水造成经济损失约2000亿元人民币。华北地区人均水资源占有量只有250-480m³/人.年，低于全国人均水平的1/5，这一地区的所有城市几乎都面临缺水问题。因此污水回用是缓解华北平原水危机的重要措施之一。

在所有污水处理中含汞污水需要进行有针对性的处理，现如今含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等，这些含汞污水的处理方法，方法较单一，汞分离效率低，处理后净水中的汞含量偏高，对含汞污水处理也不彻底。

尤其，对于石油、天然气开采废水中的大量含汞污水，由于污水为油水混合物，还没有成型的技术可以借鉴能够实现油水混合物的含汞污水的处理，而且处理后中水的含汞量比较高，因此如何实用新型一种有针对性以及综合性的对于石油、天然气开采出现的含汞污水的处理方法及装置是现如今亟待解决的技术问题。

鉴于以上，特提出此实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种含汞污水处理装置，以解决现有技术中没有对石油、天然气开采出现的含汞污水进行针对性处理的技术，而且处理后水中的汞含量依旧比较高等技术问题。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置，包括：用于脱除油、悬浮物以及汞的油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器、气态汞吸附器、净水罐、净水管道以及气体总管道；

气体总管道与气态汞吸附器的底部连接，气体总管道分别与油水汞分离器的顶部、气浮除汞器的顶部以及汞吸附过滤器的侧壁上部通过管道连接；

油水汞分离器的侧壁、气浮除汞器的侧壁以及汞吸附过滤器的顶部通过管道依次连接，汞吸附过滤器的底部通过净水管道与净水罐的侧壁上部连接。

优选地，还包括进水缓冲罐、用于将PH调节剂与含汞污水混合的第一混合器以及第一管道，进水缓冲罐的底部与油水汞分离器的侧壁通过第一管道连接；第一混合器设置于第一管道上。

优选地，油水汞分离器的结构包括罐体、倾斜板以及交叉流体波纹板，交叉流体波纹板呈块状交叉叠加并设置于罐体内的中部，倾斜板呈倒八字状设置于交叉流体波纹板的正下方。

优选地，还包括气浮缓冲罐、用于将絮凝剂与含汞污水混合的第二混合器以及第二管道，油水汞分离器的侧壁与气浮缓冲罐通过第二管道连接，第二混合器设置于第二管道上。

优选地，气浮除汞器的结构包括罐体以及竖直的隔板；隔板将罐体的内部沿水流方向分割成进水缓冲区、1-4级浮选区、稳定区以及1-2级收渣区；

每级浮选区内设置有喷射器、循环泵以及排污口，喷射器的喷射口方向朝下且设置于罐体的内部，循环泵设置于罐体的外侧，喷射器的喷射管与循环泵的一端通过管道连接，循环泵的另一端与罐体的底部连接；排污口设置于罐体的顶部；

稳定区内设置有用于稳定液位的水位控制仪以及排污口，排污口设置于罐体的顶部；

每级收渣区内设置有收渣口，收渣口设置于罐体的底部。

优选地，汞吸附过滤器的结构包括罐体、布水器、过滤网、填料以及集水板；

罐体的顶部设置有用于含汞污水进入的进水口，进水口与布水器通过管道连接，布水器的每根管道内设置有过滤网，罐体内底部设置有集水板，集水板上放置有填料。

优选地，所述气态汞吸附器内设置有填料，所述填料为载硫活性炭。

优选地，还包括增压泵，增压泵设置于气浮除汞器的侧壁以及汞吸附过滤器的顶部连接的管道上。

优选地，还包括反洗泵以及反洗管道，反洗管道的一端与净水罐的底部连接，反洗管道的另一端与净水管道连通，反洗泵设置于反洗管道上。

优选地，反洗泵为离心泵。

本实用新型实施例还提供了一种含汞污水处理装置处理污水的方法，包括如下步骤：

含汞污水经过油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器、气态汞吸附器处理后通过净水管道进入净水罐，油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器顶部排出的废气通过气体总管道进入气态汞吸附器中进行吸附处理。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理方法及处理装置，对石油、天然气开采行业出现的含汞污水进行了有效且有针对性的进行处理，先通过高效油水分离技术除去污水中所含有的80％的油、70％固体颗粒和80％单质汞，分离出了污油和污泥，装置中产生的废气通过气态汞吸附器脱汞后放空，气态汞吸附器的脱汞率能达到80％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例提供的含汞污水处理装置的结构示意图；

附图标记：

1-进水缓冲罐；               2-油水汞分离器；

3-气浮缓冲罐；               4-气浮除汞器；

5-汞吸附过滤器；             6-气态汞吸附器；

7-净水罐；                   8-增压泵；

9-反洗泵；                   10-第一混合器；

11-第二混合器；              12-净水管道；

13-气体总管道；              14-循环泵；

15-反洗管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置，如图1所示，包括：用于脱除油、悬浮物以及汞的油水汞分离器2、气浮除汞器4、汞吸附过滤器5、气态汞吸附器6、净水罐7、净水管道12以及气体总管道13；

气体总管道13与气态汞吸附器6的底部连接，气体总管道13分别与油水汞分离器2的顶部、气浮除汞器4的顶部以及汞吸附过滤器5的侧壁上部通过管道连接；

油水汞分离器2的侧壁、气浮除汞器4的侧壁以及汞吸附过滤器5的顶部通过管道依次连接，汞吸附过滤器5的底部通过净水管道12与净水罐7的侧壁上部连接。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置，对石油、天然气开采行业出现的含汞污水进行了有效且有针对性的进行处理，先通过高效油水分离技术除去污水中所含有的80％的油、70％固体颗粒和80％单质汞，分离出了污油和污泥，装置中产生的废气通过气态汞吸附器脱汞后放空，气态汞吸附器的脱汞率能达到80％以上。

优选地，如图2所示，还包括进水缓冲罐1、用于将PH调节剂与含汞污水混合的第一混合器10以及第一管道，进水缓冲罐的底部与油水汞分离器的侧壁通过第一管道连接；第一混合器10设置于第一管道上，加入了PH调节剂后为了使之与含汞污水混合充分，并在进入油水汞分离器之前起到缓冲作用，最好设置混合器与进水缓冲罐。

优选地，油水汞分离器2的结构包括罐体、倾斜板以及交叉流体波纹板，交叉流体波纹板呈块状交叉叠加并设置于罐体内的中部，倾斜板呈倒八字状设置于交叉流体波纹板的正下方。

优选地，油水汞分离器的含汞污水进口设置有旋流器，能够增强污水中汞的脱除效率。

油水汞分离器内含高效入口旋流装置、高效油水聚集填料等高效元件增加其脱除效率。高效油水聚集填料采用交叉流体式波纹板，该波形板以HPVC为基础材料，内含多种添加剂，使其具有亲油而不粘油、抗老化的特点。波纹板一块一块地叠加起来的，板间距为12.7mm。通常采用水平安装。当液体流过，油滴被波纹板迅速捕获，聚集在波纹板上，并与水分离开来。小颗粒的油滴很容易被亲油的波纹板捕捉，波纹板捕捉后沿着波纹板的多通道向上移动并不断聚集成大颗粒的油滴，根据Stokes原理较大颗粒的油滴，迅速浮到油水分离器的表面，使油水彻底分离；含汞污水经加药后进入油水汞分离器后，改变流动方向，产生平稳的层流，缓慢进入交叉流体式波纹板，在低流速下，通过浅层斜板原理，汞沉淀物及含汞悬浮物下沉，通过设备底部排渣口排除；从而达到高效分离汞的目的。通常可将污水中的油、SS含量降至100mg/L，脱除率达80％以上。

优选地，还包括气浮缓冲罐3、用于将絮凝剂与含汞污水混合的第二混合器11以及第二管道，油水汞分离器2的侧壁与气浮缓冲罐3通过第二管道连接，第二混合器11设置于第二管道上，加入了絮凝剂后为了使之与含汞污水混合充分，并在进入油水汞分离器之前起到缓冲作用，最好设置混合器与气浮缓冲罐。

优选地，还包括加药装置，加药装置通过管道分别与第一混合器以及第二混合器以及气浮缓冲罐的出口管道连接，在第一混合器中通过加入PH调节剂如氢氧化钠等碱性物质，将含汞污水调节到PH值为中性，以防止含汞污水对设备的损坏，延长设备的使用寿命，在第二混合器中则通过加药装置配制絮凝剂，如聚合氯化铝(PAC)等物质，再在气浮缓冲罐的出口管道上通过加药装置加入助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，两种药剂复配使用以除去80％的油、90％的悬浮物和80％的汞。加药装置由溶药箱、贮药箱、搅拌装置、计量泵、配套管阀及操作平台等组成。药剂在溶药箱中溶解，搅拌均匀后进入贮药箱，通过计量泵输送至加药点。

优选地，气浮除汞器的结构包括罐体以及竖直的隔板；隔板将罐体的内部沿水流方向分割成进水缓冲区、1-4级浮选区、稳定区以及1-2级收渣区；

每级浮选区内设置有喷射器、循环泵14以及排污口，喷射器的喷射口方向朝下且设置于罐体的内部，循环泵14设置于罐体的外侧，喷射器的喷射管与循环泵的一端通过管道连接，循环泵的另一端与罐体的底部连接；排污口设置于罐体的顶部；

稳定区内设置有用于稳定液位的水位控制仪以及排污口，排污口设置于罐体的顶部；

每级收渣区内设置有收渣口，收渣口设置于罐体的底部。

其中，缓冲区的作用为大大降低进水流速对1级浮选区水体的冲击；浮选区的作用为利用喷射器产生的微细气泡在气浮室上升，并附着在油珠、悬浮固体颗粒和含汞悬浮物上，将它们携带至液面形成浮渣，浮渣经一次收渣槽收集从排污口排出，处理后的水进入稳定区；稳定区的作用为污水完成浮渣(油)水分离进入稳定区，为了确保装置均匀出水和内部浮渣槽收集浮渣，在稳定区设置了可调式水位控制装置确保设备内部液位恒定在一个水平高度，在稳定区和集水箱内产生的浮渣经二次收渣槽收集从排污口排出。

气浮除汞器具有如下特点：

(1)内部分段处理，停留时间短、浮选效果好、除渣率高，可将污水中的油、SS含量降至20mg/L，脱除率可达80％以上；

(2)能耗小、常压可运行、工况要求低；

(3)内无运动部件、维护低成本；

(4)全封闭运行，对环境无污染。

优选地，汞吸附过滤器的结构包括罐体、布水器、过滤网、填料以及集水板；

罐体的顶部设置有用于含汞污水进入的进水口，进水口与布水器通过管道连接，布水器的每根管道内设置有过滤网，罐体内底部设置有集水板，集水板上放置有填料。

优选地，汞吸附过滤器的过滤器材质为Q235-A或304不锈钢，内衬硫化橡胶防腐，填料为两种，上层为水处理汞吸附剂，填充高度0.8m；下层为天然石英砂，填充高度0.6m，滤速为10m/h，该过滤器可实现去除水中的绝大部分的单质汞、离子汞、有机汞及悬浮物等，汞吸附率≥85％。

优选地，所述气态汞吸附器内设置有填料，所述填料为载硫活性炭，载硫活性炭用于脱除废气中的汞，汞吸附率≥80％。

含汞污水中挥发的含汞气体通过设备顶部排气口进入气态汞吸附器；气态汞吸附器内设置引风机一台，引风机排气风压为120mm水柱，压力为0.0012MPa。通过引风机将高效油水汞分离器、高效气浮除汞装置内的含汞气体抽取进入气体汞吸附装置，通过气体汞吸附剂吸附气体中的汞，处理后的气体外排；污水中汞挥发量不大，若其他设备排出气体达到《锡、锑、汞工业污染物排放标准》BG-2013征求意见稿中汞含量0.015mg/m³的要求，则打开设备旁通阀门，不需要经过气态脱汞器，直接排放大气中。考虑该装置为气体处理装置，还可设置安全阀，整体压力为0.1MPa。

优选地，还包括增压泵8，增压泵8设置于气浮除汞器的侧壁以及汞吸附过滤器的顶部连接的管道上。

优选地，还包括反洗泵9以及反洗管道15，反洗管道15的一端与净水罐7的底部连接，反洗管道15的另一端与净水管道12连通，反洗泵9设置于反洗管道15上，当汞吸附过滤器的处理能力不高时，用于进行反洗再生。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置，如图1-2所示，具体工作流程如下：

石油、天然气开采废水首先进入进水缓冲罐1，通过加药装置加入适量的氢氧化钠将原水pH调到7-8，再进入油水汞分离器2，通过高效油水分离技术，可除去80％的油、70％固体颗粒和80％单质汞，分离出污油和污泥，产生的废气进气态汞吸附器6脱汞后去放空。

从油水汞分离器2出来的污水通过加药装置加入80mg/L的絮凝剂聚合氯化铝(PAC)，进入气浮缓冲罐3缓冲后，在气浮缓冲罐3的出口通过加药装置加入1.5mg/L的助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，两种药剂复配使用以除去80％的油、90％的悬浮物和80％的汞；后进入气浮除汞器4，通过诱导气浮除去以上物质形成的絮状悬浮物，分离出污油和污泥，产生的废气进气态汞吸附器6脱汞后去放空。

从气浮除汞器4出来的污水经增压泵8增压后送至汞吸附过滤器5，经活性炭吸附除去85％的汞和85％的悬浮物后，得到净化水，产生的废气进气态汞吸附器6脱汞后去放空。从汞吸附过滤器5出来的净化水进入净水罐7。

当汞吸附过滤器5的出水汞含量升高时，需进行反冲洗，停运汞吸附过滤器增压泵8，运行反洗泵9，从净水罐7抽净化水进行反冲洗。

若原水汞含量较高时，通过备用加药装置加入次氯酸钠(NaClO)将污水中的单质汞氧化为离子汞，再在气浮缓冲罐的下游加入硫化钠(Na₂S)或1689金属离子处理剂，从而有效增强了含汞污水处理试验装置对不同原水汞含量的适应性。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理装置，具有如下特点：

(1)采用高效分离、絮凝沉降、高效气浮、吸附、过滤组合工艺处理石油、天然气开采过程中出现的含汞污水，有效降低污水中油、悬浮物及汞含量，确保净化水中汞含量低于10ppb；

(2)油水汞分离器采用高效入口旋流装置、高效油水聚集填料等高效元件及特殊的结构设计，增加汞分离效率；

(3)高效气浮除汞器采用喷射诱导气浮，相比其它气浮装置，喷射诱导气浮具有停留时间短、能耗小、无运动部件、全封闭运行、对环境无污染等优点，有效提高油、含汞悬浮物的分离效率；

(4)汞吸附过滤器滤层采用吸附过滤双层填料结构设计，既简化工艺流程又提高了汞去除效率。

(5)整套装置采用橇装设计，占地面积小，操作简单，适应性强。

本实用新型实施例还提供了一种含汞污水处理装置处理污水的方法，包括如下步骤：

含汞污水经过油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器、气态汞吸附器处理后通过净水管道进入净水罐，油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器顶部排出的废气通过气体总管道进入气态汞吸附器中进行吸附处理。

本实用新型实施例提供的含汞污水处理方法，对石油、天然气开采行业出现的含汞污水进行了有效且有针对性的进行处理，先通过高效油水分离技术除去污水中所含有的80％的油、70％固体颗粒和80％单质汞，分离出了污油和污泥，装置中产生的废气通过气态汞吸附器脱汞后放空，气态汞吸附器的脱汞率能达到80％以上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种含汞污水处理装置，其特征在于，包括：用于脱除油、悬浮物以及汞的油水汞分离器、气浮除汞器、汞吸附过滤器、气态汞吸附器、净水罐、净水管道以及气体总管道；

所述气体总管道与所述气态汞吸附器的底部连接，所述气体总管道分别与所述油水汞分离器的顶部、所述气浮除汞器的顶部以及所述汞吸附过滤器的侧壁上部通过管道连接；

所述油水汞分离器的侧壁、所述气浮除汞器的侧壁以及所述汞吸附过滤器的顶部通过管道依次连接，所述汞吸附过滤器的底部通过净水管道与所述净水罐的侧壁上部连接。

2.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，还包括进水缓冲罐、用于将PH调节剂与含汞污水混合的第一混合器以及第一管道，所述进水缓冲罐的底部与所述油水汞分离器的侧壁通过第一管道连接；所述第一混合器设置于所述第一管道上。

3.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，所述油水汞分离器的结构包括罐体、倾斜板以及交叉流体波纹板，所述交叉流体波纹板呈块状交叉叠加并设置于所述罐体内的中部，所述倾斜板呈倒八字状设置于所述交叉流体波纹板的正下方。

4.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，还包括气浮缓冲罐、用于将絮凝剂与含汞污水混合的第二混合器以及第二管道，所述油水汞分离器的侧壁与所述气浮缓冲罐通过第二管道连接，所述第二混合器设置于所述第二管道上。

5.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，所述气浮除汞器的结构包括罐体以及竖直的隔板；所述隔板将罐体的内部沿水流方向分割成进水缓冲区、1-4级浮选区、稳定区以及1-2级收渣区；

每级所述浮选区内设置有喷射器、循环泵以及排污口，所述喷射器的喷射口方向朝下且设置于所述罐体的内部，所述循环泵设置于所述罐体的外侧，所述喷射器的喷射管与循环泵的一端通过管道连接，所述循环泵的另一端与所述罐体的底部连接；所述排污口设置于所述罐体的顶部；

所述稳定区内设置有用于稳定液位的水位控制仪以及排污口，所述排污口设置于所述罐体的顶部；

每级所述收渣区内设置有收渣口，所述收渣口设置于所述罐体的底部。

6.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，所述汞吸附过滤器的结构包括罐体、布水器、过滤网、填料以及集水板；

所述罐体的顶部设置有用于含汞污水进入的进水口，所述进水口与所述布水器通过管道连接，所述布水器的每根管道内设置有过滤网，所述罐体内底部设置有集水板，所述集水板上放置有所述填料。

7.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，所述气态汞吸附器内设置有填料，所述填料为载硫活性炭。

8.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，还包括增压泵，所述增压泵设置于所述气浮除汞器的侧壁以及所述汞吸附过滤器的顶部连接的管道上。

9.根据权利要求1所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，还包括反洗泵以及反洗管道，所述反洗管道的一端与所述净水罐的底部连接，所述反洗管道的另一端与所述净水管道连通，所述反洗泵设置于所述反洗管道上。

10.根据权利要求9所述的一种含汞污水处理装置，其特征在于，所述反洗泵为离心泵。